Calculo Mineral de ALimentos

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FACULDADE DE FARMÁCIA 
DEPARTAMENTO DE BROMATOLOGIA 
 
MBO 00043 – CONTROLE DE QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICO DE ALIMENTOS 
 
Professora Maria Claudia Novo Leal Rodrigues – mcnlrodrigues@id.uff.br 
 
2. DETERMINAÇÃO DE CINZA OU RESÍDUO MINERAL FIXO 
 
2.1 DEFINIÇÃO 
 
A fração cinza de um alimento é um termo analítico que representa os constituintes minerais (inorgânicos) do 
alimento. 
 
2.2 FUNDAMENTO DO MÉTODO 
 
Baseia-se na reação de combustão, na qual são destruídas todas as substâncias orgânicas. A reação que 
ocorre na calcinação é a combinação do carbono com O2, volatilizando-se sob a forma de gás carbônico. O resíduo 
obtido após calcinação é determinado gravimetricamente e representa a fração inorgânica dos alimentos. 
 
2.3 IMPORTÂNCIA EM CONTROLE DE QUALIDADE 
 
A importância da determinação da fração cinza ou resíduo mineral fixo (e também de alguns componentes 
determinados nessa fração) se deve ao fato de este ser um método sensível que identifica e avalia a qualidade dos 
alimentos em relação a, por exemplo: 
 
a) Identificação de especiarias e gelatina. São estabelecidos valores máximos. 
 
b) Alguns alimentos, como farinhas e açúcar, nos quais esta fração é critério para determinar sua classificação. 
 
c) Vários produtos cárneos nos quais se utilizam como matéria-prima a carne mecanicamente separada (CMS), 
que é a carne obtida por processo mecânico de moagem e separação de ossos de animais de açougue e que 
possui menor valor econômico. Então os produtos cárneos devem ter um teor máximo de cálcio, em base seca, 
de 1,5%, pois o cálcio advém da CMS. Esse parâmetro (teor máximo de cálcio) é preconizado em todos os 
produtos que têm como matéria-prima a CMS, indicando indiretamente a sua quantidade utilizada na formulação 
do produto, já que nesses produtos o uso da CMS como ingrediente têm valores máximos permitidos pelos 
regulamentos técnicos. 
 
2.4 DETERMINAÇÕES NO RESÍDUO DA CINZA 
 
a) Alcalinidade da cinza: 
É expressa em K2O, K2CO3 OU Na2CO3. É a determinação de carbonatos alcalinos presentes no alimento, os 
quais, geralmente, indicam uma adulteração. Por exemplo: A fraude por alcalinização do leite neutraliza o ácido 
láctico produzido por bactérias lácticas do leite pasteurizado, prolongando o tempo de prateleira deste tipo de leite. 
E é a determinação destes carbonatos alcalinos que indica este tipo de fraude. 
 
b) Cinza insolúvel em HCl 10%: 
Determina a matéria arenosa presente. O termo “areia e sílica” é usado para denominar a cinza insolúvel em 
HCl 10%. Existem valores máximos de matéria arenosa presente em ervas e especiarias. Acima de determinados 
valores, pode haver indicativo de produto fraudado (por adição de areia) ou de que o produto tenha sido 
submetido a um processo tecnológico de má qualidade (a etapa de limpeza foi inadequada para retirar a terra das 
folhas dos vegetais). 
 
c) Cinza sulfatada: 
É usada para diminuir as perdas por volatilização, pois os sulfatos são sais mais fixos. 
 
d) Determinação de cálcio: 
Avaliar a quantidade de CMS utilizada nas formulações de produtos cárneos, já que são estabelecidos valores 
máximos nos regulamentos técnicos. A presença desse mineral em quantidade acima do permitido indica fraude 
por utilização de CMS, substituindo a matéria-prima principal – a carne de espécies de animais de açougue. 
 
e) Determinação de cloreto de sódio – NaCl: 
Verificar o teor de NaCl em alimentos, que é uma das principais fontes de Na. 
O consumo excessivo de Na está associado ao desenvolvimento da hipertensão arterial, doenças 
cardiovasculares e renais e outras doenças, que estão entre as primeiras causas de internações e óbitos no Brasil 
e no mundo. 
A maior parte desse Na é adicionada, por consumidores, produtores e manipuladores, durante o consumo, 
fabricação e preparo dos alimentos, na forma de NaCl ou outros aditivos que contém sódio. 
A Organização Mundial da Saúde recomenda um consumo máximo de 2000mg (2g) de Na por pessoa ao dia, 
o que equivale a 5g de sal (lembrando que 40% do sal é composto de sódio), mas os brasileiros atualmente 
consomem mais do que o dobro desta quantidade. 
 
2.5 OBSERVAÇÕES 
 
• Após a calcinação, o resíduo não representa nem quantitativa e nem qualitativamente os minerais da 
amostra original, pois ocorrem reações que podem transformá-los resultando em perdas por 
volatilização. 
• A técnica recomenda que a amostra seja incinerada em chama branda, ao bico de Bunsen, sendo 
gradativamente aumentada até a eliminação de todo o depósito negro de carbono. Após, a amostra é 
calcinada em forno mufla a 500-550ºC. 
• O tempo de calcinação varia com a amostra. O término pode ser verificado pelo aspecto do resíduo 
(não deve haver presença de pontos negros), ou então, calcina-se até peso constante. A cor da cinza 
varia com o alimento, podendo ser branca, esverdeada, acinzentada, etc. 
• Quando se quer determinar somente a cinza total de um alimento sólido, recomenda-se o uso de 
cadinhos de porcelana. 
• Em algumas amostras (líquidas) e em algumas determinações na cinza do alimento é recomendado o 
uso de cápsulas, tendo, nesses casos, um maior cuidado para incinerar em bico de Bunsen, sendo 
usual proceder-se a calcinação direto em forno mufla a 500-550ºC, após a evaporação (líquidos) e 
secagem da amostra. 
• Em algumas amostras, como no açúcar, a determinação da condutividade elétrica de uma solução, 
corrigida por um fator adequado para cada tipo de açúcar, fornece indiretamente a avaliação da cinza. 
 
2.6 TÉCNICA 
 
2.6.1 Material e Determinações 
 
a) Salsicha - % cinza, % NaCl 
b) Farinha de trigo - % resíduo mineral fixo em material integral e seco 
c) Leite - % cinza; alcalinidade da cinza 
d) Mel - % cinza 
 
2.6.2 Análises: 
 
a) Salsicha 
 
➢ Determinação do percentual de cinza: 
Pesar 5g de amostra em um cadinho previamente calcinado em mufla a 550ºC e tarada. Evaporar o excesso 
de água e seguir técnica para determinação de cinza total. 
 
➢ Determinação de NaCl na cinza: 
• Método de Mohr: Titulometria de precipitação: 
AgNO3+ NaCl ⇔ AgCI ↓ (branco)+ NaNO3 
2 AgNO3+ K2CrO4 ⇔ Ag2CrO4 ↓ (vermelho)+ 2 KNO3 
 
Adicionar 5 mL de HNO3 (1+9) na cinza obtida em (b) e 30 mL de água quente. Agitar. Filtrar. Lavar o cadinho 
e o filtro com 50mL de água quente. Receber o filtrado e as águas de lavagem em um Erlenmeyer. Neutralizar com 
CaCO3 e adicionar mais 0,5g. Aquecer em banho-maria até não haver mais desprendimento de CO2. Esfriar. 
Adicionar 2 gotas de solução de cromato de potássio 10% como indicador. Titular com solução de AgNO3 0,1N (o 
volume de AgNO3 gasto nesta titulação será usado para calcular a quantidade de NaCl que reagiu), até o 
aparecimento de uma coloração amarelo-avermelhado. 
 
➢ Calcular: 
• Percentual de cinza total 
• Percentual de NaCl 
• Percentual de Sódio 
 
➢ Cálculos 
 
→ Percentual de cinzas totais 
 
− Dados: 
▪ Peso (g) amostra integral = Pcápsula + amostra integral – P cápsula 
▪ Peso (g) cinzas totais = Pcápsula + cinzas totais – P cápsula 
 
− Cálculo de cinzas totais: 
Peso (g) cinzas totais ⎯ Peso (g) amostra integral 
y ⎯ 100g amostra integral 
 
 
→ Percentual de NaCl 
 Obs.: Conceitos básicos para cálculos de análises volumétricas: 
• Equivalente-grama: De uma forma geral é a relação entre o peso molecular e a carga iônica. 
• Todas as reações ocorrem por equivalente-grama, ou seja se duas substâncias participam de uma 
reação, um equivalente-grama da substância A reage com um equivalente-grama da substância B. 
• Solução 1N: É aquela que possui um equivalente-grama de soluto em 1000 mL de água. 
 
− Dados: 
▪ Peso (g) amostra integral = Pcápsula + amostra integral – P cápsula 
▪ Volume de AgNO3 0,1 N gasto na titulação = VAgNO3 
▪ Fator de correção da solução de AgNO3 0,1 N = fc 
 
Se: 1 eqg de AgNO3 ⎯ 1 eqg de NaCl 
Por definição: 1000 mL de AgNO3 1N ⎯ 58,5g de NaCl 
Portanto:1 mL AgNO3 1N ⎯ 0,0585g de NaCl 
 
E, se: 1 mL AgNO3 0,1N ⎯ 0,00585g de NaCl 
 VAgNO3 0,1N x fc ⎯ z g de NaCl 
 
 
− Cálculo de teor de NaCl: 
Peso (g) de NaCl (z) ⎯ Peso (g) amostra integral 
 w ⎯ 100g amostra integral 
 
 
b) Farinha de trigo 
 
➢ Umidade: Dado obtido na prática anterior 
 
➢ Resíduo Mineral Fixo em material seco e integral: 
y = g% de cinzas totais 
z = g de NaCl no peso de amostra 
w = g% de NaCl 
Pesar em torno de 3g de amostra dessecada em cadinho de porcelana previamente calcinado e tarado e 
seguir técnica para determinação de cinza total. 
 
➢ Calcular: 
• Percentual de resíduo mineral fixo em material seco e em material integral. 
 
➢ Cálculos 
 
→ Percentual de Resíduo Mineral Fixo em material seco 
 
− Dados: 
▪ Peso (g) amostra dessecada = Pcadinho + amostra dessecada – P cadinho 
▪ Peso (g) resíduo mineral fixo = Pcadinho + cinzas totais – P cadinho 
 
− Cálculo de teor de resíduo mineral fixo em material dessecado: 
Peso (g) resíduo mineral fixo ⎯ Peso (g) amostra dessecada 
y ⎯ 100g amostra dessecada 
 
 
→ Percentual de Resíduo Mineral Fixo em material integral 
− Dados: 
▪ Peso (g) amostra dessecada = Pcadinho + amostra dessecada – P cadinho 
▪ Peso (g) resíduo mineral fixo = Pcadinho + cinzas totais – P cadinho 
 
− Cálculo de teor de resíduo mineral fixo em material integral: 
Peso (g) resíduo mineral fixo ⎯ Peso (g) amostra dessecada 
y ⎯ (100g - % umidade) g amostra dessecada* 
 
 
 
 
c) Leite 
 
➢ Cinza total: 
Transferir 20 mL de leite para cápsulas de porcelana previamente calcinadas e taradas. Evaporar o excesso 
de água e seguir técnica geral para determinação de cinza total. 
 
➢ Alcalinidade da cinza: 
• Titulometria de neutralização por diferença: 
Na2CO3+ H2SO4 (em excesso) ⇔ Na2SO4 + H2O + CO2 
y = g% de resíduo mineral fixo em material dessecado 
y = g% de resíduo mineral fixo em material integral (descontar teor NaCl) 
*Quando relacionamos 100g - % umidade, significa a quantidade de material dessecado que está 
contido em 100 g de material integral, portanto o resultado da regra de três é expresso em 
material integral. 
2 NaOH + H2SO4 ⇔ Na2SO4 + 2 H2O 
 
Na cinza obtida em (a), adicionar alguns mL de água destilada e transferir para Erlenmeyer de 250mL, usando 
pequenas quantidades de água. Adicionar 20 mL de H2SO4 0,1N e 2 gotas de indicador fenolftaleína (a solução 
deve ficar incolor). Aquecer em banho-maria por 5 minutos. Titular a quente com uma solução de NaOH 0,1N até a 
coloração rósea persistente. 
 
➢ Calcular: 
• Percentual p/v de cinza total e a alcalinidade da cinza, expressando o resultado em % de Na2CO3 e 
em mL de sol. N%. 
 Obs.: 
• Um baixo teor de cinza no leite indica uma possível adição de água (teor de cinza normal do leite:  0,7%). 
• A alcalinidade da cinza do leite normal pode variar entre 0,015 e 0,030% em Na2CO3 . Se encontrarmos 
valores mais altos, sobretudo acima de 0,040%, é evidente a adição de substâncias alcalinas para 
neutralização do ácido lático. 
 
➢ Cálculos 
 
→ Percentual de Cinzas totais 
− Dados: 
▪ Volume de amostra = V (mL) 
▪ Peso (g) cinzas totais = Pcápsula + cinzas totais – P cápsula 
 
− Cálculo de Cinzas totais: 
Peso (g) cinzas totais ⎯ Volume de amostra (mL) 
y ⎯ 100 mL de amostra 
 
 
→ Alcalinidade das cinzas 
 Obs.: Conceitos básicos para cálculos de análises volumétricas: 
• Equivalente-grama: De uma forma geral é a relação entre o peso molecular e a carga iônica. 
• Todas as reações ocorrem por equivalente-grama, ou seja, se duas substâncias participam de uma 
reação, um equivalente-grama da substância A reage com um equivalente-grama da substância B. 
• Solução 1N: É aquela que possui um equivalente-grama de soluto em 1000 mL de água. 
 
− Dados: 
▪ Volume de amostra = V (mL) 
▪ Volume de H2SO4 0,1 N = VH2SO4 
▪ Fator de correção do H2SO4 0,1 N = fcH2SO4 
▪ Volume de NaOH 0,1 N = V NaOH 
▪ Fator de correção do NaOH 0,1 N = fc NaOH 
 
y = g% de cinzas totais p/v 
Na metodologia empregada, denominada de “titulação por diferença”, a alcalinidade da amostra reage com o 
H2SO4 0,1 N, cujo volume é conhecido e se encontra em excesso. A titulação com NaOH 0,1 N fornece o volume 
de ácido que não reagiu. Por diferença entre o volume total de H2SO4 0,1 N e o de NaOH 0,1 N gasto na titulação, 
obteremos o volume de H2SO4 0,1 N que reagiu com as substâncias alcalinas contidas na amostra. Portanto: 
 
 
Se: 1 eqg de H2SO4 reage com ⎯ 1 eqg de Na2CO3 
Por definição: 1000 mL de H2SO4 1 N reage com ⎯ 53 g Na2CO3 
Portanto: 1 mL H2SO4 1N reage com ⎯ 0,053g Na2CO3 
E, se 1 mL H2SO4 0,1N reage com ⎯ 0,0053g Na2CO3 
 V (mL)H2SO4 reage ⎯ z g de Na2CO3 
 
 
− Cálculo da alcalinidade expressa em de teor de Na2CO3 
Peso (g) de Na2CO3 (z) ⎯ Volume (mL) amostra 
w ⎯ 100 mL amostra 
 
 
− Cálculo da alcalinidade expressa em mL de sol. N% 
Esta expressão de resultados é a quantidade em mL de uma solução 1 N necessária para reagir com 100 g 
ou 100 mL de amostra. 
Para se calcular o volume de H2SO4 1N utiliza-se a fórmula: 
VN = V`N` 
 
V1N = Volume de H2SO4 se a concentração fosse 1N 
 
V1N ⎯ V (mL) amostra 
w ⎯ 100 mL amostra 
 
 
d) Mel 
 
➢ Resíduo Mineral Fixo: 
Pesar em torno de 3g de amostra em cadinho de porcelana previamente calcinado e tarado. Evaporar o 
excesso de água e seguir técnica geral para determinação de cinza total. 
 
➢ Calcular: 
• Percentual de resíduo mineral fixo. 
 
 
V H2SO4 0,1 N = (VH2SO4 x fcH2SO4) - (V NaOH x fc NaOH ) 
z = g de Na2CO3 no peso de amostra 
w = g% de Na2CO3 p/v 
VH2SO4 0,1N reagiu Na2CO3 . 0,1N = V1N . 1N 
w = alcalinidade em mL sol n% v/v 
➢ Cálculos 
 
→ Percentual de Resíduo Mineral Fixo 
 
− Dados: 
▪ Peso (g) amostra = Pcadinho + amostra – P cadinho 
▪ Peso (g) resíduo mineral fixo = Pcadinho + cinzas totais – P cadinho 
 
− Cálculo de teor de resíduo mineral fixo: 
Peso (g) resíduo mineral fixo ⎯ Peso (g) amostra 
y ⎯ 100g amostra 
 
 
 
2.7 LEGISLAÇÃO PERTINENTE 
 
a) Salsicha 
➢ Instrução Normativa nº 4 de 31 de março de 2000 – MAPA: 
• Aprova os Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade de Carne Mecanicamente Separada, de 
Mortadela, de Lingüiça e de Salsicha 
• ANEXO IV – REGULAMENTO TÉCNICO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DE SALSICHA. 
b) Farinha de trigo 
➢ Instrução Normativa nº 08 de 2 de junho de 2005 – MAPA: 
• Aprova o REGULAMENTO TÉCNICO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DA FARINHA DE TRIGO 
➢ RDC nº 263 de 22 de setembro de 2005: 
• Aprova o "REGULAMENTO TÉCNICO PARA PRODUTOS DE CEREAIS, AMIDOS, FARINHAS E 
FARELOS" 
➢ Resolução RDC nº 344, de 13 de dezembro de 2002: 
• Aprova o Regulamento Técnico para a Fortificação das Farinhas de Trigo e das Farinhas de Milho com 
Ferro e Ácido Fólico, constante do anexo desta Resolução. 
c) Leite 
➢ Portaria nº 146, de 7 de março de 1996: 
• Aprova os Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade dos Produtos Lácteos em anexo 
• ANEXO XII - REGULAMENTO TÉCNICO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DO LEITE UAT (UHT) 
➢ Portaria nº 370, de 04 de setembro de 1997: 
• Aprova a Inclusão do Citrato de Sódio no Regulamento Técnico para Fixação de Identidade e 
Qualidade do Leite U.H.T (U.A.T). 
• REGULAMENTO TÉCNICO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DO LEITE UHT (UAT) 
➢ Portaria nº 01 de 07 de outubro de 1981: 
• Aprova os MÉTODOS ANALÍTICOS PARA CONTROLE DE PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL E 
SEUS INGREDIENTES, constituindo-se em MÉTODOS MICROBIOLÓGICOS E MÉTODOS FÍSICOS 
E QUÍMICOS, que com esta baixa, determinando seu emprego oficial nas atividades desenvolvidas 
pela rede do sistema coordenado pelo Laboratório Nacional de Referência Animal - LANARA. 
y = g% de resíduo mineral fixo 
➢ Instrução Normativa Nº 68, de 12 Dezembro de 2006: 
• Oficializa os Métodos Analíticos Oficiais Físico-Químicos, para Controle de Leite e Produtos Lácteos, 
em conformidade com o anexodesta Instrução Normativa, determinando que sejam utilizados nos 
Laboratórios Nacionais Agropecuários. 
d) Mel 
➢ Instrução Normativa nº 11 de 20 de outubro de 2000: 
• Aprova os Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade do Mel – MAPA. 
 
 
2.8 ATIVIDADE DE FIXAÇÃO 
 
a) Salsicha 
Determinação de Cinza Total 
 Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 
Peso de cápsula: 26,8891 22,3589 20,0001 
Peso da cápsula + amostra: 32,2160 28,3581 25,0044 
Peso da amostra: 
Peso da cápsula + cinzas: 27,0644 22,5629 20,1672 
Peso das cinzas: 
% de CINZA TOTAL: 
Determinação de Cloretos em NaCl 
Volume de AgNO3 0,1N = 17,80 20,70 16,95 
Fator de correção AgNO3 0,1N= 1,0245 1,0245 1,0245 
% de NaCl: 
% de Sódio: 
 
b) Farinha de trigo 
Determinação de Cinza Total 
 Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 
Peso do cadinho: 18,9056 21,7766 19,3333 
Peso do cadinho + amostra seca: 22,3377 24,8222 22,461 
Peso da amostra seca: 
Peso do cadinho + cinzas: 18,94781 21,81558 19,37271 
Peso das cinzas: 
Teor de umidade: 11,69 11,69 11,69 
% de CINZA TOTAL: em MAT. INT.: 
 em MAT. SECA: 
 
c) Leite 
Determinação de Cinza Total 
 Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 
Peso da cápsula: 28,9078 26,4433 28,9923 
Volume da amostra: 20 20 20 
Peso da cápsula + cinzas: 29,0438 26,5773 29,1903 
Peso de cinzas: 
% de CINZA TOTAL: 
Determinação de Alcalinidade da Cinza 
Volume de H2SO4 0,1N = 20 20 20 
fc do H2SO4 0,1N = 1,0734 1,0734 1,0734 
Volume de NaOH 0,1N = 19,40 19,45 19,40 
fc do NaOH 0,1N = 0,9989 0,9989 0,9989 
Vol. H2SO4 0,1N que reagiu: 
ALCALINIDADE DA CINZA: % de Na2CO3: 
mL de solução N%: 
 
d) Mel 
Determinação de Resíduo Mineral Fixo 
 Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 
Peso do cadinho: g 18,5739 20,9285 19,0082 
Peso do cadinho + amostra: g 21,6686 24,0324 22,0039 
Peso da amostra: g 
Peso do cadinho + cinzas: g 18,58875 20,94371 19,02318 
Peso das cinzas: g 
% de RESÍDUO MINERAL FIXO: